Sevgili öğrenciler, bu soruda bir cismin üzerine etki eden kuvvet ve kütlesi verildiğinde, belirli bir süre sonraki hızını bulmamız isteniyor. Bu tür dinamik ve kinematik sorularını çözmek için iki temel fizik prensibini kullanacağız: Newton'un İkinci Yasası ve düzgün hızlanan hareket denklemleri. Adım adım ilerleyelim:
- Adım 1: Cismin İvmesini (Hızlanmasını) Bulalım
- Bir cisme etki eden net kuvvet, cismin kütlesi ile ivmesinin çarpımına eşittir. Bu, Newton'un İkinci Yasası olarak bilinir ve matematiksel olarak $F = m \cdot a$ şeklinde ifade edilir.
- Soruda verilen değerleri yerine yazalım:
- Uygulanan kuvvet ($F$) = $10 \text{ N}$
- Cismin kütlesi ($m$) = $2 \text{ kg}$
- Formülü kullanarak ivmeyi ($a$) hesaplayalım:
- $10 \text{ N} = 2 \text{ kg} \cdot a$
- İvmeyi yalnız bırakmak için her iki tarafı kütleye bölelim:
- $a = \frac{10 \text{ N}}{2 \text{ kg}}$
- $a = 5 \text{ m/s}^2$
- Yani, cisim her saniye hızını $5 \text{ m/s}$ artıracaktır.
- Adım 2: Cismin 5 Saniye Sonraki Hızını Bulalım
- Cismin ivmesini bulduğumuza göre, başlangıç hızı ve geçen süre ile son hızını hesaplayabiliriz. Düzgün hızlanan hareket için hız denklemi $v = v_0 + a \cdot t$ şeklindedir.
- Soruda verilen ve bulduğumuz değerleri yerine yazalım:
- Başlangıç hızı ($v_0$) = $0 \text{ m/s}$ (cisim başlangıçta duruyordu)
- İvme ($a$) = $5 \text{ m/s}^2$ (bir önceki adımda bulduk)
- Geçen süre ($t$) = $5 \text{ s}$
- Formülü kullanarak son hızı ($v$) hesaplayalım:
- $v = 0 \text{ m/s} + (5 \text{ m/s}^2 \cdot 5 \text{ s})$
- $v = 0 + 25 \text{ m/s}$
- $v = 25 \text{ m/s}$
- Buna göre, cismin 5 saniye sonraki hızı $25 \text{ m/s}$ olacaktır.
Cevap C seçeneğidir.
